基于ADE7758的电能监测系统的设计

摘    要

随着我国经济的高速发展和人民生活水平的提高，用电量迅猛增加。电参数的准确、快速测量及信息传递对于实现电网调度自动化、保证电网安全与经济运行具有十分重要的意义，并且提高了国家电力管理部门的工作效率和经济效益。 

本设计以单片机ATmega16为核心，电能采集部分采用美国模拟器件公司最新推出的专用高性能、高精度电能计量芯片ADE7758。它具有监测多路电压有效值、电流有效值、功率因数以及有功功率、无功功率、视在功率等电能信息的功能。采集到的电能信息可以通过RS-485通信方式与电能信息管理系统实现互连。12864实时显示各种计量信息。

本文简述了电力仪器的发展现状，说明了智能仪表开发的步骤方法和基本原理，重点介绍了ADE7758和AVR系列单片机的特点，根据系统的技术要求和功能特点确定了总体设计和硬件实现方案，将整个硬件系统配置分为微处理系统、输入变换系统、通信接口、12864点阵显示系统四大部分，并在此基础上，详细介绍了整个系统各个部分的软硬件开发过程。系统采集数据丰富，工作稳定可靠，测量精度高，凸显了智能性。

关键词：ADE7758；ATMEGA16；电能测量；12864

目    录

摘    要 I

Abstract II

1 绪论 - 1 -

1.1课题的来源及选题的依据 - 1 -

1.2国内外发展现状及趋势 - 1 -

1.3课题研究意义 - 3 -

1.4本文主要工作 - 3 -

2系统总体设计 - 5 -

2.1测量原理 - 5 -

2.1.1电能计量模块对电压有效值、电流有效值的测量 - 5 -

2.1.2电能计量模块对功率的测量 - 5 -

2.2系统结构设计 - 6 -

3系统硬件设计 - 8 -

3.1输入变换单元 - 8 -

3.1.1电源电路 - 8 -

3.1.2互感电路 - 9 -

3.2微机处理器单元 - 10 -

3.2.1 ADE7758的使用 - 10 -

3.2.2 AVR单片机 - 12 -

3.2.3存储电路 - 15 -

3.2.4键盘电路 - 16 -

3.3点阵12864显示 - 16 -

3.3.1 12864点阵型液晶显示器的显示原理 - 16 -

3.3.2 12864液晶显示器的外部引脚 - 17 -

3.3.3 12864读写控制 - 18 -

3.4通信单元 - 18 -

4系统软件设计 - 21 -

4.1键盘程序 - 21 -

4.2显示程序 - 22 -

4.3 ADE7758读写程序 - 23 -

4.4 24C256数据存储程序 - 24 -

结论 - 25 -

参 考 文 献 - 26 -

附 录 - 27 -

1 Protel原理图 - 27 -

2 部分程序清单 - 28 -

致    谢 - 36 -